Предисловием можно считать "За что физики не любят математиков": http://proza.ru/2015/11/16/160
Вспомним о трактате
Составление логических трактатов может научить нас многому. Например: "зреть в корень", то есть понимать или видеть причинность явлений; "плясать от печки", то есть отталкиваться или исходить в своих рассуждениях от главного; "копать глубже и ширше", то есть учит быть честными и скрупулёзными исследователями; видеть мир не глазами и слышать его не ушами, то есть учит нас мыслить и быть умными, ведь без культуры сомнения мы не мыслим и не понимаем, а только верим и запоминаем. Причём учит всему этому сразу. Так, что же это такое - "трактат"?
Трактат - это кратчайший путь и способ логического познания и объяснения новых истин через простое и неопровержимое начало. "Опирайся на неопровержимое, и ты, возможно, найдешь новое неопровержимое" - это и есть единственный научный подход к познанию реального мира. А вот опора на чьи-то мысленные эксперименты, вымышленные парадоксы и "достаточно безумные гипотезы", а также доказательство своих измышлений посредством услужливой математики - это совсем не наука. Так что, составление логических трактатов учит нас ещё и отличать науку от научности. Впрочем, мы уже знаем: там, где много философии, истины нет; а там, где много математики, физики нет.
Сила древних греков как раз в трактатах. И они это знали. Архимедово "Дай, где стать" равно "Дай новую аксиому для опоры и начала": дескать, только тогда можно перевернуть представления людей о мире ("И я поверну Землю"). Поверну не механическим рычагом, а силой логики, основанной на новых фактах. Поверну мир в сторону познания (для древних греков Земля - это весь мир). И об этом он говорит в своих "Книгах".
Само слово "трактатус" так и переводится: подвергнутый рассмотрению. Очевидно, что речь в трактате идёт о значении для познания вновь открывшихся или по-новому открывшихся фактов и об их месте в логичной картине мира. Об этом же говорят и их простые названия: "О равновесии плоских фигур", "О плавающих телах", "О падении тел", "Об атмосфере и её весе" и т.п.
Важно отметить, что даже во времена Великой инквизиции факты назывались уликами, а лжеученые - предателями улик. И это очень верно, ведь всё тайное может стать явным только при наличии улик и безупречной логики. Отсюда: подсказки для ответов на все вопросы следует искать у Природы и в лабораториях, а не в научных текстах.
Теорема в трактате - это шаг или ступень на пути возможного познания тайн Природы. Справедливость первых теорем (лемм, гипотез или предположений) трактата доказывается очевидной справедливостью последней, логически следуемой из них. Последняя теорема в трактате - это, как правило, и есть и разгаданная тайна, и новая научная истина. Однако в самых ценных трактатах может доказываться справедливость и самих новых и неожиданных для всех аксиом. Скорее всего, именно о таких аксиомах-догадках или эвриках и говорил Архимед своей литературной фразой.
Достоинствами или преимуществами хорошего трактата может быть только: простота (краткость), ясность (здравый смысл и логичность, основанные на фактах или наблюдениях), универсальность (максимально возможная широта объясняемых явлений), «предсказательная сила» (осознанная применимость в новейших технологиях или в умениях) и антинаучность (это само собой, ведь научность - это то, чего нет в реальном мире, чего никто не понимает, но подавляющему большинству учёных видится умным).
Точно такие же обязательные признаки или критерии хорошего трактата есть и у новой научной истины. Отсюда: есть все пять признаков сразу и в голове светло - значит, есть и хороший трактат, и новая научная истина. И она сейчас будет.
Трактат «О потоках».
Аксиома: "Истина всегда проста; мир запредельно прост". (Но вот беда: истинная простота - это как раз то, что впервые даётся познанию людей труднее всего... тем более, что её уже никто не ищет. И уже только поэтому "Самым большим парадоксом является то, что этот мир всё же познаваемый" (С).)
Аксиома: "Невесомые вещества - это хаосы". ("Если нет веса (тяжести) у беспорядочно мечущейся частицы, то нет его и у целого" - Левкипп и его ученик Демокрит о причине невесомости воздуха (!) и других хаосов, то есть газов. Однако сейчас известен лишь один пример невесомого хаоса - это так называемые "неорганизованные плазмы". Самый яркий пример такой плазмы - солнечная корона, оторванная от поверхности самого Солнца. Неорганизованная плазма окружает гиперзвуковую ракету, например, и в каждой точке траектории ракеты существует лишь мгновение.)
Аксиома: «Все жидкости и газы на Земле имеют вес (тяжесть) и находятся под давлением веса собственных и выше расположенных слоёв» (Архимед). (Это Архимед путем сравнения плавания малых твёрдых тел в воде и в воздухе (речь о частицах мути и пыли) открыл, что у воздуха есть вес; что воздух - это не хаос, а вещество с послойным расположением равноудалённых частиц. Так что, кристаллы бывают твёрдые, жидкие и... совсем не жидкие и не твёрдые, а разрежённые. Сейчас в узких кругах продвинутых физиков известно, что даже очень горячие и излучающие свет газы - это преимущественно так называемые "самоорганизованные плазмы", хотя само явление "мгновенной самоорганизации высокотемпературной плазмы, находящейся под давлением" было официально открыто не так давно - в 1986 году на токамаке. Температура и давление таких плазм могут быть очень высокими, а хаотического поступательного движения вибрирующих частиц и "длины свободного пробега частицы" в них нет вообще. Отсюда: температура - это опосредованное мерило интенсивности атомных вибраций, а также величины и частоты тепловых индукционных импульсов; а давление - это показатель напряжения взаимного отталкивания равноудаленных вибрирующих частиц.)
Аксиома: «Давление в любой точке водоёма или атмосферы равно напряжению взаимного отталкивания равноудаленных и условно неподвижных вибрирующих частиц, и по силе оно равно суммарному весу всех частиц, находящихся над данной точкой». (Уберите атмосферное давление, и аквариум с водой словно взорвётся, а вся вода из него разлетится на молекулы. Сила обычного теплового взрыва тоже в суммарном напряжении взаимного отталкивания равноудаленных возбуждённых частиц, а не в кинетической энергии хаотических частиц в пограничном слое. Встречный индуктивный теплообмен между соседними вибрирующими частицами вещества - это именно то, что существует в природе и буквально убивает МКТ наповал. Тепловизор позволяет нам видеть температуру сравнительно холодных тел, а температуру горячих твердых тел, жидкостей и газов мы можем наблюдать визуально через их свечение. А свет - это что? Это как раз и есть импульсы тепловой индукции определённого диапазона частот, имеющие, как пока говорят, электромагнитную, а не гравитационную природу. Просто о "гравитационном моменте атома" и об атомных синхронностях, проявления которых и есть так называемый эл.магнетизм, современные физики ещё не знают.)
Теорема 1: «Любой поток жидкости или газа – естественный или принудительный - всегда движется только в сторону меньшего давления и стремится к расширению, поэтому давление в самом потоке всегда уменьшается и стремится к выравниванию с внешним давлением на него». (Здесь и далее рассматриваются такие потоки, причинность которых нельзя объяснить только силой тяжести, то есть водопады нас не интересуют.)
Теорема 2: «Чем больший перепад давления мы имеем или создаём, тем больше будет здесь и скорость самого потока». (Скорость потока зависит от давления, а не давление в потоке зависит от скорости. К примеру, очень большая скорость реактивной струи есть результат большого перепада давлений. И ракету толкает не струя, не закон сохранения импульса, а асимметричное давление непрерывного взрыва в асимметричной камере сгорания: вперёд давление давления газов на ракету есть, а взад его нет - там "дырка". Тяга реактивного двигателя равна давлению в камере сгорания, помноженному на площадь критического сечения, плюс давление расширяющегося газа на раструб сопла. Там, где есть простая арифметика, там, скорее всего, есть и реальная физика, и простая истина.)
Теорема 3: «Давление в принудительном потоке в протяжённой горизонтальной или в вертикальной трубе постоянного сечения всегда уменьшается по мере приближения к расширителю потока, а скорость несжимаемого потока всегда одинаковая - и в начале, и в конце протяжённой трубы». Или "Давление в начале потока всегда больше, чем в конце, а скорость потока может быть одинаковой".
Теорема 4: «Давление потока на параллельную потоку поверхность или стенки трубы всегда тем меньше давления в самом потоке, чем больше скорость потока; а давление потока на поперечную поверхность всегда тем больше давления в самом потоке, чем больше скорость потока».
Теорема 5: «Давление потока на отрицательно наклонную поверхность или верхнюю поверхность атакующего плоского крыла всегда тем меньше, чем больше скорость потока или крыла; а давление потока на положительно наклонную поверхность или нижнюю поверхность плоского атакующего крыла всегда тем больше, чем больше скорость потока или крыла". (Положительная разница или асимметрия атмосферных давлений на крыло - это и есть "подъёмная сила крыла». К примеру, для орла весом в 4 кг и с площадью несущих поверхностей 1 м2 - это всего 0,04% от нормального атмосферного давления в 1 кг/см2.)
Теорема 6: «Идеальный или самый эффективный аэродинамический профиль крыла – это «беспрофиль» (то есть плоское, как лезвие безопасной бритвы, крыло).
Теорема 7: «Существенная подъёмная сила возникает и при нулевом угле атаки беспрофиля, если его верхняя поверхность испещрена мельчайшими неровностями, а нижняя – максимально гладкая».
Теорема 8: «Скорость потока в зауженном участке трубы всегда больше, а давление потока на стенки трубы всегда меньше по причине трения и возрастающего хаоса в пограничном слое кристаллического потока: чем больше скорость, тем больше хаос".
Примечания. Как уже говорилось, в логическом трактате справедливость первых теорем и даже самих новых аксиом доказывается очевидной справедливостью последней. Справедливость восьмой теоремы и всех аксиом трактата как раз и показали поверхностные трубчатые манометры в опытах Даниила Бернулли (см. картинку из учебников вверху).
И ещё, пожалуй. Давление в потоке выдуваемого из лёгких воздуха не может быть меньше атмосферного, но давление этого потока на внутренние стороны параллельных бумажных листов может быть меньше атмосферного, поэтому листы и сближаются под действием превосходящего атмосферного давления на их внешние стороны.
Как видим, всё проще простого. И нечего было математику Леонарду Эйлеру свой огород городить и называть опыт с двумя подвешенными параллельно листами «Великим парадоксом». Просто не надо было в формулировке закона потоков причину и следствие путать местами и нужно было уметь отличать «давление в потоке» от «давление потока».
Увы, истинная простота впервые даётся познанию людей труднее всего, поэтому на каждого мудреца всегда довольно запредельной для него простоты. Реальный мир проще простого, а теоретики и математики создают свой собственный мир, в котором всё только усложняют. Развиваясь в попятном (то есть в обратном) направлении, наука превращается в научность, которую уже никто не понимает. Думаю, я смело могу утверждать: "Даже закон Архимеда уже не понимает никто!" (сужу по Википедии и учебникам и легко это доказываю в теме "Закон Архимеда. Профессору на засыпку").
Статическое давление в самом потоке измеряется только мобильными манометрами или датчиками давления, движущимися внутри потока вместе с потоком. И зачем математикам нужно с помощью придуманных формул вычислять то, что можно измерить?.. "Придумать свою формулу - это важнее, чем участвовать в политике: политики приходят и уходят, а формулы остаются..." (Эйнштейн)... и продолжают управлять разумом безумцев.
А теперь смотрим на расправленное крыло любой птицы: сверху оно бархатистое и может играть всеми цветами радуги, что физику говорит о дисперсии света на мельчайших неровностях на отражающей поверхности; а снизу крыло любой птицы всегда гладкое и со стальным отливом. Смотрим на современный пассажирский «Боинг»: сверху он словно матовый, а снизу – зеркальный. И пусть та положительная разница или асимметрия атмосферных давлений на крыло, что обусловлена только различным качеством покрытий его противоположных аэродинамических поверхностей, будет и недостаточной для полёта, но именно она и позволит самолёту или божьей твари лететь горизонтально с наименьшим углом атаки и, значит, с наименьшим лобовым сопротивлением, экономя топливо и силы. Инженеры «Боинга» уже экономят на «эффекте хаоса над крылом» и "эффекте плотного взаимодействия под крылом" до 7 % топлива, а это огромные деньги. А сколько на этих эффектах экономит, скажем, стрекоза?.. А она на них уже не экономит, а просто летает.
Думаю, теперь вы сами сможете составить трактат "О подъёмной силе", если начнёте его следующей аксиомой: "Всё, что летает, делает это благодаря совсем небольшой положительной разнице или асимметрии огромной силы под названием "атмосферное давление". И запомните, составление логического трактата - это единственный истинный путь познания истины. А математики всегда начинают считать, не успев подумать, и могут сосчитать даже то, что невозможно себе представить. Поэтому "Математика - это единственный совершенный метод водить себя за нос" (Эйнштейн)... и других математиков - тоже.
С эжекцией и инжекцией математики тоже намудрили. Однако с ними вы легко разберетесь сами, приняв за основу "Любой поток всегда движется только в сторону меньшего давления"... и эжекционный поток - тоже. Но...
Так кратко можно было сказать лишь тем, кто, как говорится, уже в теме. А для всех остальных "Наука должна быть весёлая, увлекательная и простая. Таковыми же должны быть и учёные" (П.Л. Капица)... и преподаватели. Но более всего наука должна быть честная. И "Ни один человек не должен покидать стены наших университетов без понимания того, как мало он знает" (Роберт Оппенгеймер)... и как мало знают учёные. А чтобы так оно и было, нужно срезать профессора математической лженауки на первой же лекции. И прежним занудой он уже не будет, а зачёты и экзамен ваша группа сдаст "автоматом". Знаю, что говорю. И вообще, приколоться над учёными - сам Бог велел... и Природа - тоже.
Перечень своих вопросов из серии «профессору на засыпку» я приводить не буду. Думаю, такие вопросы должны сами созреть в ваших головах. И тогда это будут ваши вопросы, ведь всё, что человек понимает, он когда-то понял сам... даже если ему в этом кто-то помог.